Salve a tutti,
sono un fisico con alcune basi di elettronica (solo teoria) apprese durante il corso di laurea.
Ho una conoscenza di base soddisfacente del linguaggio c/c++
Vorrei comprare arduino per avvicinarmi al mondo dei microcontrollori con in mente un progetto utile per il mio laboratorio e non so se cominciare con arduino sia la scelta giusta o se devo orientarmi altrove.
Non vi spiego in dettaglio il progetto ma vi dico cosa ho in mente di fare:
Ho un fascio di luce che rimbalza su 3 specchi regolati da 3 viti che poi arriva su un rivelatore. Il rivelatore rivela piu o meno segnale a secondo di quanto gli specchi sono ben posizionati in modo da indirizzare tutto il fascio di luce dentro il rivelatore.
Io vorrei dire a un micro controllore di attivare 3 motorini elettrici che girano le 3 viti attaccate agli specchi in modo da muoverli fino a trovare il massimo del segnale nel rivelatore.
SECONDO VOI:
é giusto iniziare da arduino per avvicinarmi a realizzare questo progetto?
questo progetto potrei realizzarlo con arduino o poi é conveninete sostituirlo con un altro micro-controllore piu adatto a questo scopo?
dato il mio livello per quale piattaforma arduino dovrei optare per cominciare? Arduino UNO? Arduino DUE? ...
sobrano:
2) questo progetto potrei realizzarlo con arduino o poi é conveninete sostituirlo con un altro micro-controllore piu adatto a questo scopo?
La cosa è fattibile con Arduino UNO, però tocca vedere il tipo di segnale in uscita dai rilevatori, se la precisione richiesta non è eccessiva per Arduino, sopratutto se sai cos'è un controllo pid e sei capace di implementarlo.
astrobeed:
La cosa è fattibile con Arduino UNO, però tocca vedere il tipo di segnale in uscita dai rilevatori, se la precisione richiesta non è eccessiva per Arduino, sopratutto se sai cos'è un controllo pid e sei capace di implementarlo.
ciao, sono andato in laboratorio ed ho osservato bene i rivelatori e ho scoperto che ci sono 2 tipi di rivelatori.
Rivelatore 1: il primo é un Bolometro che esce con un semplice cavo BNC. Collegandolo all'oscilloscopio si vede un segnale alternato che puo arrivare fino a circa 10V picco-picco (il segnale é alternato e non continuo perche viene modulato). Quando gli specchi non sono ben posizionati si osservano segnali di pochi mV. La precisione richiesta é dell'ordine dei mV
Rivelatore 2: per il secondo invece l'uscita é direttamente connessa ad una "scatola chiusa" (preamp-ADC) che fornisce un segnale digitale leggibile dal computer del laboratorio tramite il software apposito.
che si puo fare?
p.s. ho dato un occhiata a cos'é un controllo PID. Se non ho capito male sembra una procedura da programmare ma puo darsi (forse dico una cavolata) che posso farne a meno dato attualmente una volta posizionato il rivelatore e trovata la posizione ottimale degli specchi, questi non devono essere piu toccati fino a che non viene mosso di nuovo il rivelatore che, nella nuova posizione, avrà bisogno di una regolazione degli specchi differente
sobrano:
Rivelatore 1: il primo é un Bolometro che esce con un semplice cavo BNC. Collegandolo all'oscilloscopio si vede un segnale alternato che puo arrivare fino a circa 10V picco-picco
Tocca sapere esattamente come varia il segnale e il tipo di modulazione altrimenti non è possibile capire in che direzione spostare lo specchio e di quanto.
Rivelatore 2: per il secondo invece l'uscita é direttamente connessa ad una "scatola chiusa" (preamp-ADC) che fornisce un segnale digitale leggibile dal computer del laboratorio tramite il software apposito.
Di questo servirebbe il protocollo dati altrimenti non si può fare nulla.
p.s. ho dato un occhiata a cos'é un controllo PID. Se non ho capito male sembra una procedura da programmare ma puo darsi (forse dico una cavolata) che posso farne a meno
Non puoi farne a meno perché serve per gestire il movimento dello specchio, lo scopo del pid è mantenere costante l'errore, zero nel tuo caso, e gestire la grandezza di controllo (= posizione dello specchio) per ottenere il risultato desiderato.
Si tratta di un semplice problema di automatica (teoria dei controlli) che in quanto fisico dovresti conoscere almeno a livello teorico di base.
intanto ringrazio per il supporto che essendo alle prime armi é preziosissimo.
sembra che il rivelatore 1 esce in DC quindi usero quello. Posso quindi secondo voi acquistare arduino UNO? il progetto a quanto ho capito é fattibile giusto?
in linea di massima dovrei fare una cosa del genere:
-collego i 3 motori ad arduino tramite 6 pin digitali (3 per il senso orario e 3 per quello antiorario con la polarita invertita)
-collego l'uscita DC del rivelatore ad un ingresso analogico di arduino
-programmo il codice che fa funzionare tutto
poi dovrei capire che motori elettrici comprare che siano in grado di ruotare nei due sensi di piccoli step (diciamo circa 1/20 di giro di vite).
e ovviamente studiare il controllo PID che non conosco. Purtroppo c'é la tendenza a credere che il fisico sa tutto e deve sapere tutto ma vi assicuro che siamo delle capre su mooolte cose
Devi prendere degli stepper e l'elettronica per controllarli.
In base alla coppia da applicare alla vite cambia anche la potenza del motore, almeno di non usare un motoriduttore.
Ci sono dei semplicissimi stepper con motoriduttore integrato che costano veramente poco ed hanno una gestione molto semplice --> http://www.robot-italy.com/it/gear-stepper-motor-with-driver.html
Però devo controllare se possibile usarli nel tuo caso.
Ognuno di quei stepper usa 4 pin per un totale di 12 pin dell'Arduino per 3 stepper a specchio.
Per 3 specchi sono 36 pin. A meno di non usare expander o shift register potresti utilizzare una Arduino MEGA.
A questo punto, anche per una questione di precisione dei calcoli, andrei su Arduino DUE.
sobrano:
Purtroppo c'é la tendenza a credere che il fisico sa tutto e deve sapere tutto ma vi assicuro che siamo delle capre su mooolte cose
Non denigrare la categoria in questo modo, se ti sentono gli ingegneri poi cominciano a circolare le barzellette su i fisici invece che quelle sugli ingegneri
Un matematico, un fisico un ingegnere sono sottoposti a una prova di sopravvivenza, chiusi ciascuno in una stanza spoglia di tutto fuorché di un materasso, con una scatola di sardine sigillata e una forchetta. Dopo un mese di clausura, quando vengono riaperte le porte della stanza, il fisico è morto appoggiato al muro su cui ha inciso, con la punta della forchetta complicati calcoli sull'energia dei possibili impatti della scatoletta sulle diverse regioni dei muri, secondo diversi angoli di incidenza. L'ingegnere è morto con i muscoli contorti dallo sforzo e con la forchetta deformata dal tentativo di trasformarla in leva per forzare la scatoletta. Il matematico è disteso immobile sul materasso, ma sembra respirare debolmente e muovere le labbra. Avvicinandosi, lo si sente sussurrare con fatica: "supponiamo... per assurdo... che la scatoletta ... sia aperta ...".
